DE552510C - Elektrische Leuchtroehre mit durch einen Schirm voneinander getrennten Elektroden - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 14. JUNI 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 f GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Februar 1929 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Leuchtröhren und bezweckt, derartige Röhren, deren Entladungsstrecke bekanntlich beispielsweise für die Verwendung als farbige Röhren zu Anzeigezwecken oder als Röhren für ultraviolette Strahlen ausreichend groß ist, wie gewöhnliche Glühlampen mit einem einzigen Sockel auszubilden.

Es sind elektrische Entladungsröhren in Form einer elektrischen Glühlampe bekannt, bei denen zwischen den Elektroden ein Schirm vorgesehen ist, so daß die Entladung einen längeren Weg um den Schirm herum nehmen muß. Derartige Entladungsröhren eignen sich jedoch nicht für Anzeigezwecke oder zur Erzeugung von ultravioletten Strahlen, weil es hier darauf ankommt, daß die Entladungsstrecke eine hinreichende Länge hat, was sich bei der Glühlampenform nicht erreichen läßt.

Man hat daher zu diesem Zweck bisher nur langgestreckte Entladungsröhren verwenden können, bei denen die Elektroden an den Enden der Röhren angeordnet sind. Bei diesen ist es aber wieder nicht möglich, die Stromzuführungen zu den Elektroden in einem Sockel zu vereinigen.

Die Erfindung besteht in einem aus einem Hohlglasring bestehenden Leuchtrohr mit einem an beliebiger Stelle seiner Außenmantelfläche angebrachten Lampenfuß, von welchem aus der zwischen den Elektroden angeordnete Schirm den Querschnitt des Leuchtrohres vollständig durchsetzt.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dar- gestellt.

Abb. ι zeigt eine Entladungsröhre mit geheizten Elektroden. Abb. 2 ist ein Querschnitt dieser Röhre, von links in Abb. 1 gesehen. Abb. 3 zeigt eine Röhre mit ungeheizten, durch Ionenbombardement erwärmten Elektroden.

Beide Ausführungsformen haben die Glasröhre i, die die Entladungsstrecke aufnimmt und nach einer geschlossenen Kurve gekrümmt ist. Die Röhre ist in einen Sockel 11 eingesetzt, der den üblichen Einschraubstöpsel 12 mit den Stromzuleitungsdrähten 13 und 14 trägt, und ist erfindungsgemäß an einer beliebigen Stelle seiner Außenmantelfiäche mit einem die Einschmelzstellen enthaltenden Lampenfuß 5 ausgerüstet.

Die geheizten Elektroden 2 und 3 (Abb. 1 und 2) sind an den in bekannter Weise zum Schutz mit Isolierrohren 20 aus Glas oder ähnlichem Isolierstoff umgebenen Stromzuleitungsdrähten befestigt. Zwischen den Elektroden steht der Schirm 4, der erfindungsgemäß den Querschnitt des Leuchtrohres vollständig durchsetzt und so eine Entladung

auf dem kürzesten Wege verhindert, da die Entladung durch die ganze Röhre hindurchschlagen muß. Der Heizstrom für die Elektroden 2 und 3 wird von den Sekundärwickhangen 6 und 7 eines in dem Sockeln angebrachten Transformators geliefert, dessen Primärwicklung 8 an die Stromzuführungsdrähte 13 und 14 angeschlossen ist.

Die Drähte, aus denen die beiden Elektroden bestehen, werden in bekannter Weise elektronenausstrahlend gemacht, beispielsweise durch einen Überzug aus für diesen Zweck bekannten Stoffen oder indem man Draht aus Wolfram mit Beimischung von Thoroxyd verwendet. Vielfach werden die Röhren in bekannter Weise mit Gas gefüllt, beispielsweise um buntes Licht für Reklamezwecke zu erhalten, oder um durch Füllung mit Quecksilber- oder ähnlichem Metalldampf ultraviolette Strahlen zu erzeugen. Bei solchen Röhren ist für die Elektroden Festigkeit gegen Ionenbombardement erforderlich. Die Elektroden erhalten -deshalb einen Belag aus amphoteren Verbindungen oder mehrere Beläge solcher Verbindungen auf einen Kern oder Draht. Der Schirm 4, der am Lampenfuß 5 durch einen angeschweißten oder auf andere Weise an ihm befestigten Ständer 24 gehalten wird, kann aus nichtleitendem Material, beispielsweise Glimmer, bestehen oder erfindungsgemäß mit Metall überzogen sein. Der Überzug kann auch aus einem gasbindenden Stoff (Getter), beispielsweise aus Magnesium, bestehen. Der Schirm kann aber erfindungsgemäß auch aus Metall, beispielsweise aus Nickel oder Molybdän, aber auch aus anderem leitenden Material bestehen.

Der Schirm 4 durchsetzt, wie Abb. 2 erkennen läßt, die Röhre im unteren Teil vollständig, geht aber nicht bis zur Unterkante des Fußes 5. Er braucht aber an der Rohrwand nicht dicht anzuschließen, weil eine Entladung an dieser Stelle auch ohne solchen Anschluß nicht erfolgen kann, weil der Schirm, die benachbarten Glaswände und der Fuß S durch die Elektronen in der Röhre elektrische Ladungen ansammeln, die die zur Entladung erforderlichen Ionenwirkungen neutralisieren, so daß keine Entladung durch den Zwischenraum hindurch erfolgen kann. Wie dicht der Schirm anliegen muß, richtet sich nach den Betriebsverhältnissen, denn bei höherer Spannung ist die Neigung zum Durchschlagen offenbar größer als bei niedrigerer Spannung. Bei sehr hoher Spannung können zwei parallele Schirme vorgesehen werden, denen man zum weiteren Schutz gegen Durchschlag noch Spannungen aufdrücken kann. Auch bei einem einfachen Schirm, wie dargestellt, ist dies durchführbar. Abb. ι zeigt eine Leitung 25, die vom Ständer 24 des Schirms 4 durch den Fuß 5 zur Primärwicklung 8 des Transformators geht. In dieser Weise kann nicht nur eine Spannung von außen her dem Schirm 4 aufgedrückt werden, sondern auch die Spannung, die er infolge der auf ihm sich auflagernden Elektronen annimmt, gesteuert werden. Es kann sein, daß die Spannung einer so gesammelten Ladung so hoch steigt, daß sie die Entladung auf der langen Strecke stört. Durch die dargestellte Verbindung wird die Ladung abgeleitet. Der Draht 25 geht zum neutralen Punkt der Primärwicklung 8, kann aber auch an einen anderen Punkt der Wicklung oder an eine andere Spannungsquelle, gegebenenfalls über einen Widerstand zur Regelung der Ableitung, angelegt werden.

Der Eisenkern des Transformators kann leicht passend zum Sockel 11 ausgebildet werden, beispielsweise kreisförmig sein. Er hat nur die Energie zum Erwärmen der Elektroden aufzunehmen, die nur wenige Watt beträgt. Der Transformator ist daher einfach mit Wicklungen aus feinem Draht herzustellen.

Widerstände 9 und 10 sind in Serie mit den Stromzuführungsdrähten 13 und 14 geschaltet. Wenn eine Entladung zwischen den Elektroden stattfindet, sind die Widerstände folglich in Serie mit der Entladungsstrecke, so daß sie die Entladungsstromstärke bestimmen. Die Widerstände werden zweckmäßig in der Fassung 11 untergebracht, doch muß ihre Wärme abgeführt werden. Das kann dadurch geschehen, daß man sie auf die Fassung unter einen Mantel wickelt, der die Fassung in einigem Abstand umgibt; der Mantel kann noch mit Rippen 22 (Abb. 3) versehen werden.

Die Röhre kann in der üblichen Weise in eine Lampenfassung eingeschraubt werden und tritt in Tätigkeit, wenn der Strom eingeschaltet wird. Die Elektroden 2 und 3 werden dann geheizt, und es wird ein Spannungsunterschied zwischen ihnen hervorgerufen, der zur Entladung auf der langen Strecke durch die Röhre führt.

Elektronenaussendende Elektroden beseitigen bekanntlich im wesentlichen den Kathodenfall, so daß der Widerstand der Entladungsstrecke und der Anodenfall allein als Widerstände im Entladungskreis bestehen bleiben. Diese Widerstände sind aber bei Röhren, in denen der für die Lichtwirkung und andere Wirkungen erforderliche Gasdruck herrscht, so gering, daß die normale Netzspannung ausreicht, um eine genügend lange Entladung zu unterhalten.

Da die Elektroden elektronenausstrahlend sind, eignet sich eine Röhre nach Abb. 1 und 2 besonders für Wechselstrombetrieb. Die Elek-

troden arbeiten abwechselnd als Kathode und Anode und ermöglichen die Ausbildung der neuen Entladung während jeder halben Periode des Wechselstroms schon zu Beginn ■ des Spannungsanstieges, was das sonst bei mit Wechselstrom betriebenen Röhren unvermeidliche Flackern beseitigt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel kann wegen seines Wechselstromtransformators natürlich nur

to mit Wechselstrom betrieben werden.

Die allgemeine Anordnung des Ausführungsbeispiels nach Abb. 3 ist derjenigen des beschriebenen Beispiels ähnlich, unterscheidet sich von diesem aber dadurch, daß die Elektroden 17 und 18 hier kalt sind und — in bekannter Weise — durch das Ionenbombardement von Hilfselektroden aus erwärmt werden, von denen nur die zur Elektrode 17 gehörige Elektrode 19 dargestellt

ao ist. Die Stromzuleitung zur Elektrode 19 ist, wie die Stromzuleitungen zu den Hauptelektroden, durch ein Isolierrohr 2 r geschützt. Hier sind die Vorschaltwiderstände 9 und 10 in der Hauptentladungsstrecke, die die Stromstärke der Entladung auf ein bestimmtes Maß herabsetzen, mit weiteren Widerständen 9' und 10' in Reihe geschaltet. Diese Widerstände liegen in dem Raum zwischen Sockel und Mantel. Weitere Widerstände 15 und ιό sind den Entladungsstrecken zwischen Haupt- und Hilfselektroden vorgeschaltet; diese Widerstände sind bedeutend größer als die Widerstände 9 und 10, weil der Abstand zwischen Haupt- und Hilfselektroden nur kurz ist und weil die Hilfsentladungen nicht so stark zu sein brauchen wie die Hauptentladungen. Andererseits aber kann die Hilfsentladung vor Beginn der Hauptentladung eine ziemlich große Stromstärke erfordern. Die Widerstände 15 und 16 sind daher mit dem Stromkreis der Hauptentladung und seinen Widerständen 9, 9' und 10, 10' so verbunden, daß nach dem Anlassen die Stromstärke der Hilfsentladung verringert wird.

Während die Röhre nach Abb. 1 und 2, wie erwähnt, nur mit Wechselstrom betrieben werden kann, eignet sich die Röhre nach Abb. 3 für Wechselstrom und Gleichstrom. Bei Gleichstrom ist offenbar eine Elektrode ständig die Kathode, die andere die Anode, während bei Wechselstrom Anode und Kathode wechseln. Dadurch, daß bei der Ausführungsform nach Abb. 3 nur Widerstände statt eines Transformators vorgesehen sind, wird das Unterbringen aller Einrichtungen zum Regeln der Röhre in einem einfach ausgebildeten Sockel sehr vereinfacht.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrische Leuchtröhre mit durch einen Schirm voneinander getrennten Elektroden, gekennzeichnet durch ein aus einem Hohlglasringe bestehendes Leuchtrohr mit einem an beliebiger Stelle seiner Außenmantelfläche angebrachten Lampenfuß, von welchem aus der zwischen den Elektroden angeordnete Schirm den Querschnitt des Leuchtrohres vollständig durchsetzt.

2. Elektrische Leuchtröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm aus Metall besteht oder mit Metall überzogen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen